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    首頁 貴州貴州大數據企業正文

    輪胎制造業首個5G全連接工廠的背后:他們破解了一個“燒腦題”

    2019年,貴州輪胎股份有限公司(以下簡稱:貴州輪胎)、中國聯通有限公司貴州分公司(以下簡稱:聯通)齊聚一堂,就輪胎生產鏈的智慧化改造展開一場討論,沒有高端的觀點,只有樸實無華的技術性解決辦法,激烈討論過后,兩家企業希望整合各自優勢,用“5G+工業互聯網”的方案為行業智慧化轉型賦能。

    歷時一年,2021年2月由貴州輪胎、聯通、華為三方攜手搭建定制的“5G全連接工廠”項目完成驗收,貴州省首個5G全連接工廠正式建成,這也是輪胎制造行業首個“5G全連接工廠”。

    該項目在實施過程中,被納入2020年貴州省工信廳優秀案例、GMSA中國5G垂直行業應用案例。

    老牌國有企業邁出現代化“步伐”

    輪胎制造業首個5G全連接工廠的背后:他們破解了一個“燒腦題”

    貴州輪胎股份有限公司

    貴州輪胎始建于1958年,在那一年,用傳統方法生產出自己的第一條輪胎,并賦予響亮的名字——“前進”。而這63年來,貴州輪胎也確實從未停止前進的步伐。

    如今的貴州輪胎,除“前進”牌外,還有“大力士”“多力通”“勁虎”“金剛”等品牌卡客車輪胎、工程機械輪胎、農業機械輪胎、林業機械輪胎、工業車輛輪胎、礦用輪胎、實心輪胎和特種輪胎等大型工程輪胎,規格品種多達3000多個,是國內規格品種較為齊全的輪胎制造企業之一,全球商用輪胎規格品種最全的輪胎企業之一。2020年,“中國輪胎企業排行榜”中位列第10位,在全球輪胎行業75強企業中排行32位。

    輪胎制造業首個5G全連接工廠的背后:他們破解了一個“燒腦題”

    貴州輪胎生產園區

    2021年7月5日,數據觀記者帶著好奇和諸多疑問來到位于扎佐的貴州輪胎生產園區。園區面積2300來畝,歷經三期建設,一期建起了工程子午胎生產線;二期建起了特種工程胎和工業輪胎生產線;第三期為在建的年產300萬條全鋼子午胎的5G全連接工廠。

    輪胎制造業首個5G全連接工廠的背后:他們破解了一個“燒腦題”

    干凈整潔的車間

    輪胎制造業首個5G全連接工廠的背后:他們破解了一個“燒腦題”

    智能化立庫

    輪胎制造業首個5G全連接工廠的背后:他們破解了一個“燒腦題”

    硫化車間內景

    走進用智能制造替代傳統生產的第三期5G全連接工廠,映入眼簾的是空地一體的自動化物流調度、智能化立庫、智能攝像頭、5G基站。整潔、智能、高效的生產車間,全無勞動強度大,生產環境惡劣的傳統勞動密集型生產車間的雜亂身影。

    輪胎制造業首個5G全連接工廠的背后:他們破解了一個“燒腦題”

    貴州輪胎信息技術部部長韓洪川

    貴州輪胎信息技術部部長韓洪川介紹,貴州輪胎歷來重視技術改造與創新,隨著產品迭代加快,貴州輪胎現有產線需要生產的品類越來越多,品質要求也越來越高,對較強的柔性編排能力生產需求持續加深。于是在2018年底,貴州輪胎啟動了“一核、兩翼、三支撐、三保障”的智能化核心戰略,開始對公司的采購、生產、營銷、研發等方面進行信息化項目的升級改造。5G全連接工廠便是其中的項目之一。

    何為5G全連接工廠?即通過在工廠園區內構建5G虛擬專網和工廠原有網絡互通、融合,5G連接充分滲透企業,在行業業務層面5G連接企業生產制造、企業運營、產業鏈協同等環節,在系統層面連接工廠全域生產環節、全次級系統,結合工業互聯網、大數據、人工智能、邊緣計算等技術優化工廠的生產制造模式,提升企業的運營效率,并形成以數字化、網絡化、智能化為特征的綜合解決方案。

    今年1月,工信部發布《工業互聯網創新發展行動計劃(2021—2023)》,行動計劃提出支持工業企業建設5G全連接工廠。到2023年,在10個重點行業打造30個5G全連接工廠,推動5G應用從外圍輔助環節向核心生產環節滲透,加快典型場景推廣。行動計劃的發布加深了5G全連接工廠的重要性。

    破解5G適配“燒腦題”

    聯通為貴州輪胎定制的專屬5G全連接工廠方案,即以5G專網傳輸技術支撐一條完整生產線,實現全工序、全場景的無線工業互聯及車間生產調度,將每道工序數據化,實現數字化工廠生產“人、機、料、法、環、測”要素全面互聯管控。

    2020年10月14日,貴州輪胎第三期工廠搭建定制化5G工業園區專網,為未來實現5G全連接工廠打下基礎。

    輪胎制造業首個5G全連接工廠的背后:他們破解了一個“燒腦題”

    貴州聯通政企事業部工業互聯網BU首席專家劉達

    “鋪網簡單,連接難?!辟F州聯通政企事業部工業互聯網BU首席專家劉達介紹,輪胎生產運輸流程有密煉、膠部件準備、輪胎成型、硫化、檢驗、運輸六個工序。這全生產鏈有90套多功能AGV、50套射頻識別系統傳感器(RFID),以及工業攝像頭、PLC、工控機等設備,網絡建設成功,但是設備與5G網絡如何連接成了最大“燒腦題”。

    貴州輪胎生產所需的PLC、AGV等設備種類繁多,設備的系統傳輸協議不開放,且接口標準碎片化,導致設備與設備之間,設備與5G之間無法連接。針對這個問題,聯通通過開源系統的5G工業網關連接AGV信息傳輸接口,對AGV原始數據進行采集、編碼,在利用專網系統的無線+專網傳輸鏈路,以及“1*N”方式(1條信令、多幀冗余傳輸),實現低延時、大寬帶、高穩定的數據傳輸,并提升了系統穩定性。針對冗余信令,通過平臺前置解析處理再一同傳入AGV原生調度系統進行封包機制,以支撐車間AGV的指揮調度。

    系統運行協議數據在5G的加持下,解決了協議格式無法識別而導致的數據無法采集或傳輸不全面,無法支撐調度系統正常調度作業的問題;同時信令冗余傳輸及冗余判定的機制也提升了系統運行的可靠性。

    輪胎制造業首個5G全連接工廠的背后:他們破解了一個“燒腦題”

    正在運行的AGV

    這一實踐探索突破了工業場景中底層數據傳輸協議的適配難題問題,提升了固有設備5G改造的兼容能力,打破傳統生產設備升級壁壘,使上層的應用和中間的傳輸能自我掌控,不受原有進口設備的的限制,也為更多的5G應用提供低成本、易部署的方案,具有可復制性。

    該5G全連接工廠5G+MEC混合專網的方案,打造了一張強帶寬、低延時、可拓展、具兼容性,實現數據不出園,數據自主可控,并降低運維成本,提升系統彈性的要求。如用戶面網元UPF/MEC私有化部署,無線基站、控制面根據客戶需求靈活定制,與生產業務緊密結合,最大化發揮生產效率;用生產現場級MEC邊緣云服務平臺,可承載AI及大數據能力,上收上位機算力,減少設備側大量投入;可將云端算力下層至廠內的現場,減少傳輸鏈路與時延,提升傳輸效率的同時保障數據安全。

    韓洪川談到,該項目的成功應用,不僅提升了生產效率,提前預測設備運行狀況,同時降低近三分之一的運維成本,實現少人化且敏捷柔性的生產線,工廠協同生產,產線變更生產任務的調整周期也大大地縮短,還提升了整體效率。

    2021年下半年,貴州輪胎將落地更多5G應用,包括人員管理、設備資產管理、能耗管理、安消一體管理等,把智慧園區管理與5G全連接柔性工廠有機結合起來,深入挖掘數據融合應用,打造一體化全連接綜合管理現代化工廠。

    5G助力傳統企業數字化轉型

    從2019年6月我國正式發放5G商用牌照至今,我國5G商用已經走過兩個年頭。當前,加速數字化轉型已經成為行業共識,依托5G技術和設備,全球都將迎來新一輪的創新浪潮。那么貴州輪胎的智能化改造案例是否能夠實現1+N的復制,形成“燈塔工廠”,發揮出標桿效應?

    中國工程院院士鄔賀銓近期在接受媒體采訪時,針對5G的應用提出相關觀點,其表示5G與前幾代移動通信技術相比,作為工業生產裝備跟工控設備的連接,5G的高帶寬、低時延是比較能適合工業應用的。但工業應用與消費應用有很大不同:消費應用是共性的,而工業應用會因行業與企業的需求個性化問題,需要逐一尋找到相適應的5G需求;與前幾代移動通信技術不同,5G在工業上是新的應用,需要有一個重新的開發。

    在新場景的探索與嘗試,聯通、華為有所行動。

    輪胎制造業首個5G全連接工廠的背后:他們破解了一個“燒腦題”

    華為貴州政企業務部負責人王志濤

    聯通已在醫療、酒、電網、煙草等行業進行5G應用探索。在釀酒領域,通過5G銜接酒的勾調、戶外運輸、倉儲等生產環節;電網領域,通過5G智慧臺區配網管理,縮減人力人本,精細化控電;煙草領域,可通過5G+AI審核煙草質量,在運輸環節進行車輛調度,同時可將5G和新零售結合,分析用戶畫像,幫助公司進行產品設計。

    華為技術有限公司為貴州輪胎數字化建設提供相關設備支撐。該公司貴州政企業務部負責人王志濤介紹,數字化轉型中難度較大的場景就是制造業,若在該場景中能有更深的探索成果,其他行業也可以進行借鑒。此外,華為還在應急、生態環保、水利水務、海關、冷鏈等數字化政務管理,以及數字化的行業應用方面,嘗試用5G去支撐數字化轉型?!耙獢底只粌H只是轉變底層技術或者IP架構,更多的是需要轉變管理思維,以及企業組織的專業化團隊打造?!蓖踔緷f。

    “企業數字化轉型是中國制造業換道超車世界巨頭的機會,傳統的產業生產模式會造成巨大的人力等成本的浪費,數字化轉型可有效地促進企業提質降本增效?!表n洪川認為,企業數字化轉型是傳統企業應抓住的發展機會。

    (數據觀記者 徐夏夏)

    責任編輯:陳近梅

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